Compartilhado vs Único

Parte da seção Programação Orientada a Objetos do Journey de Lua da Coddy. Lição 35 de 70.

Ao trabalhar com herança, é importante entender onde cada parte dos dados reside. Alguns atributos são compartilhados: definidos na classe-pai e acessíveis a todos os filhos. Outros são exclusivos: criados especificamente na classe-filha ou na instância.

Considere esta hierarquia:

local Animal = {}
Animal.__index = Animal
Animal.kingdom = "Animalia"  -- Compartilhado: definido na classe

function Animal:new(name)
    local obj = {name = name}  -- Único: armazenado em cada instância
    setmetatable(obj, Animal)
    return obj
end

local Dog = {}
Dog.__index = Dog
setmetatable(Dog, {__index = Animal})
Dog.sound = "bark"  -- Compartilhado entre todos os Dogs

function Dog:new(name, breed)
    local obj = Animal.new(Animal, name)
    obj.breed = breed  -- Único: cada Dog tem a sua própria raça
    setmetatable(obj, Dog)
    return obj
end

Quando você cria uma instância de Dog, alguns valores existem diretamente no objeto, enquanto outros são encontrados por meio da cadeia de busca:

local rex = Dog:new("Rex", "German Shepherd")

-- Único para esta instância (armazenado em rex)
print(rex.name)    -- "Rex"
print(rex.breed)   -- "German Shepherd"

-- Compartilhado (encontrado via lookup)
print(rex.sound)   -- "bark" (de Dog)
print(rex.kingdom) -- "Animalia" (de Animal)

A distinção fundamental: os campos atribuídos a obj nos construtores são exclusivos de cada instância, enquanto os campos definidos diretamente nas tabelas de classe são compartilhados entre todas as instâncias dessa classe e de seus filhos.

Desafio

Fácil

Vamos explorar como os dados fluem por uma hierarquia de herança construindo um sistema de classes Creature e Dragon. Você verá na prática quais atributos são compartilhados entre todas as instâncias e quais são exclusivos de cada objeto individual.

Você organizará seu código em três arquivos:

Creature.lua: defina sua classe pai com um atributo compartilhado no nível da classe, world = "Fantasy Realm", que todas as criaturas compartilham. Inclua um construtor :new(name) que armazene o nome da criatura como um atributo da instância.
Dragon.lua: defina sua classe filha, que herda de Creature. Adicione um atributo compartilhado no nível da classe, element = "fire", que todos os dragões compartilham. Seu construtor :new(name, color) deve chamar o construtor da classe pai para o nome e, em seguida, adicionar color como um atributo exclusivo da instância para cada dragão.
main.lua: crie dois dragões diferentes e inspecione seus atributos para demonstrar a diferença entre dados compartilhados e exclusivos.

Você receberá duas entradas:

O nome e a cor do primeiro dragão, separados por uma vírgula (por exemplo, Smaug,red)
O nome e a cor do segundo dragão, separados por uma vírgula (por exemplo, Draco,gold)

Em seu arquivo principal, crie ambos os dragões com seus respectivos nomes e cores. Em seguida, imprima as seguintes informações exatamente nesta ordem:

name do primeiro dragão
color do primeiro dragão
name do segundo dragão
color do segundo dragão
element do primeiro dragão (compartilhado pela classe Dragon)
element do segundo dragão (compartilhado pela classe Dragon)
world do primeiro dragão (compartilhado pela classe Creature)

Por exemplo, se as entradas forem Smaug,red e Draco,gold, a saída deverá ser:

Smaug
red
Draco
gold
fire
fire
Fantasy Realm

Observe como name e color são diferentes para cada dragão (atributos exclusivos da instância), enquanto element e world são iguais para ambos (atributos compartilhados da classe encontrados por meio da cadeia de busca).

Experimente você mesmo

-- main.lua: Crie dragões e demonstre atributos compartilhados vs únicos

local Dragon = require('Dragon')

-- Leia a entrada para o primeiro dragão (name,color)
local input1 = io.read()
-- Leia a entrada para o segundo dragão (name,color)
local input2 = io.read()

-- TODO: Analise a primeira entrada para extrair name e color
-- Dica: Use string.match com o padrão "([^,]+),([^,]+)"

-- TODO: Analise a segunda entrada para extrair name e color

-- TODO: Crie o primeiro dragão com seu name e color

-- TODO: Crie o segundo dragão com seu name e color

-- TODO: Imprima o seguinte nesta ordem:
-- 1. name do primeiro dragão
-- 2. color do primeiro dragão
-- 3. name do segundo dragão
-- 4. Cor do segundo dragão
-- 5. Elemento do primeiro dragão (compartilhado da classe Dragon)
-- 6. Elemento do segundo dragão (compartilhado da classe Dragon)
-- 7. Mundo do primeiro dragão (compartilhado da classe Creature)